劉 彤,葛智文,冉立群,楊雪梅,陳濤林,羅軍武
(1. 湖南農業大學園藝園林學院,湖南 長沙410128;2. 柳州市農業技術推廣中心,廣西 柳州545002;3. 柳州市融水縣農業局,廣西 融水545300)
九萬山自然保護區位于廣西北部的融水、環江與羅城三縣交界處,總面積252.43 km2。山峰海拔多在1 000 m 以上,谷底250~300 m 之間。表現出冬寒夏涼、相對濕度大的山地氣候特點[1]。其獨特的地理位置和氣候環境適宜茶樹生長。
柳州九萬山具有豐富的野生茶樹資源,但目前針對當地的野生資源的研究并不多。筆者對柳州九萬山野生茶樹資源春季茶樣進行生化成分分析,旨在全面了解其春茶的品質特點,為優質茶樹資源的篩選提供一定的依據,使其發揮在生產和育種中的應用。
試驗以柳州市林業科學研究所種質資源圃保存的150 份九萬山野生茶樹資源為研究對象,分別進行編號(1~150 號)。
1.2.1 樣品制備 采用蒸汽殺青法制備干茶茶樣,采用1.5∶250 的茶水比例制備茶湯樣品。
1.2.2 測定方法 參考茶樹種質資源描述規范和數據標準[2]的方法,在春季采摘第一輪新梢的1 芽2 葉固樣,粉碎后用于生化成分測定水浸出物,茶多酚和氨基酸含量的測定采用國標法(GB/T 8305、GB/T 8313、GB/T 8314),咖啡堿和兒茶素的組分及含量的測定參考王慶等[3]的HPLC 方法。
基本統計分析采用SPSS 17.0 進行統計。
從表1 可以看出,柳州九萬山野生茶樹群體品種春茶在生化成分上差異明顯,除水浸出物外各生化成分均存在較大的變異系數,說明柳州九萬山野生茶樹資源變異類型豐富,在育種方面有著廣闊的開發利用前景。
在影響茶葉品質的4 項常規生化成分(水浸出物、茶多酚、氨基酸、咖啡堿)中,變異系數最大的是氨基酸,達到21.55%;最小的是水浸出物為10.35%,說明在這4種成分上,氨基酸的開發利用潛力最大,而水浸出物的最小。47%的資源水浸出物含量在35%~45%,最高為45.08%,最低為0.32%;64%的資源茶多酚含量在20%~34%,最高為34.59%,最低為11.10%;68%的資源氨基酸含量在3.0%~5.0%,最高為5.06%,最低為1.14%;89%的資源咖啡堿含量在3.0%~6.0%,最高的為6.31%,最低的為2.35%。
兒茶素屬于黃烷醇類化合物,在茶葉中的含量為12%~24%,是茶葉中多酚類物質的主體成分,具有抗氧化、抗菌、抗腫瘤、抗病毒、除臭、抑制低密度脂蛋白與血糖上升等功效,是茶葉中利用程度最高的功能性成分,其中EGCG 屬酯型兒茶素,含量最高,約占總量的50%左右[4,5]。從表1 可以看出,在總的兒茶素含量上,柳州九萬山野生茶樹群體品種資源間的差別較大,最高的為189.81 mg/g,最低的為49.23 mg/g,相差近4 倍,其中76%的資源含量在100~190 mg/g。兒茶素類物質各組分中抗氧化作用最強的是EGCG,其含量最高的為82.77 mg/g,最低的為14.59 mg/g,其中46%的資源含量在50~83 mg/g,這說明柳州九萬山野生茶樹春茶的兒茶素類含量相對較高,且有著較高的EGCG 含量,可以考慮作為開發高EGCG 茶的鮮葉原料。在兒茶素的組成上柳州九萬山野生茶樹春茶資源也存在較大的差異。從表1 可以看出,非酯型兒茶素的變異系數高于酯型兒茶素,變異系數最大的是EC 含量,達到73.85%,其次是EGC 和D,L-C,而且在體現茶樹進化程度的EC 和D,L-C 占整個兒茶素的絕大部分比例,柳州九萬山野生茶樹春茶資源類型也非常豐富,兒茶素含量的變異也校明顯(CV=41.03%),說明柳州九萬山野生茶樹在進化程度上存在豐富的多樣性,既具有比較原始的類型,也有進化程度較高的類型。
咖啡堿(CAF)是茶葉品質的特征成分之一,茶葉中的含量大多在2%~4%左右[6]。咖啡堿具有興奮中樞神經,可起到提神、利尿等多種作用和療效[7]。咖啡堿與茶葉品質關系密切,咖啡堿含量可以較好地反映茶樹品種鮮葉形成茶黃素以及紅茶品質的潛力[8]。從表1 可以看出,柳州九萬山野生茶樹春茶資源咖啡堿含量的變化幅度較大(2.35%~6.31%,CV=18.97%),在150 份春茶樣品中咖啡堿含量在5%以上的有9 份。在以后的實際應用中可以從中篩選出高咖啡堿的春茶品種,為茶樹資源多用途開發提供新的途徑,增加柳州九萬山野生茶樹資源的利用率和產值。
酚氨比小于8 適制綠茶,8~15 紅綠兼制,大于15 適制紅茶[9]。對于綠茶品質,茶多酚具有雙重效應:他是決定茶湯濃度的主要物質,含量高茶湯濃度大,同時苦澀味也濃,含量超出一定的范圍會對滋味形成帶來消極影響[10]。150個茶樣的酚氨比為2.53~21.32,平均為7.10,其中有109個茶樣酚氨比在2.5~8.0 之間,有38個茶樣酚氨比在8~15 之間,有3個茶樣酚氨比大于15。其中氨基酸的絕對含量在4%以上的有21個茶樣,說明他們適宜加工名優綠茶。
通過綜合對比和分析各項生化成分的數據,從150 株柳州九萬山野生茶樹春茶資源中發現有7 株植株在生化成分方面綜合表現較為優秀,其主要特點為水浸出物含量較高,茶多酚含量適中,氨基酸>3%,酚氨比<20,咖啡堿含量>5%,兒茶素及EGCG 含量適中。這些優質資源分別為30 號、42 號、56 號、58 號、71 號、99 號,130 號。可在以后的良種選育中直接利用,也可作為母本保存。具體的生化成分表現如表2。
隨著研發和創制健康功能性茶葉研究的不斷深入,茶氨酸、茶多酚、咖啡堿等含量特異的茶樹種質資源具有廣闊應用前景。茶樹種質資源篩選研究表明[10]:茶多酚含量高于34%,氨基酸含量高于3%,咖啡堿含量高于5%、水浸出物高于48%者,視為超常規水平的品種株系或單株。根據試驗結果,從柳州九萬山野生茶樹群體品種春茶資源中篩選出一批在生化成分上比較特異的資源,其中42 號高茶多酚(>34%),131號、96 號、62 號、59 號、111 號、45 號、35 號、18 號、112號、103 號高氨基酸(>4%),129 號、68 號、67 號、58號、20 號、19 號、4 號、54 號、17 號高咖啡堿(>5%),12號、24 號、67 號、99 號、5 號、17 號高兒茶素(>180 mg/g),99 號、12 號、93 號高EGCG(>80 mg/g)。
表2 柳州九萬山野生茶樹優質資源樣品主要生化成分含量
研究發現柳州九萬山野生茶樹資源的種質具有豐富的變異,在很多成分上變異系數較大,在育種方面有很大的潛力。結果表明,柳州九萬山野生茶樹資源既有進化上比較原始的類型(非酯型兒茶素比例較高),也有進化程度較高的類型(酯型兒茶素比例高),反映了柳州九萬山野生茶樹資源的多樣性。柳州九萬山野生茶樹的酚氨比總體較小,平均為7.10,個別大于15。因此,柳州九萬山野生茶樹各品種的春茶在適制性方面整體表現為綠茶,部分紅綠茶兼制。通過對數據的分析和比對,從150 份春茶資源中篩選出一批生化成分綜合表現優秀的資源,這些資源整體表現良好,其中氨基酸作為影響茶湯鮮爽度較大的因子表現較為優秀(如30 號,42 號,130 號等),可以作為高氨基酸資源發揮在育種上的作用;同時篩選出一批生化成分具有特異性的資源,這些資源在某一成分或幾個成分上具有較高的含量(如99 號,42 號,129 號等)。
[1]蔣運生,寧世江,唐潤琴.九萬山自然保護區森林植被涵養水源效益的初步研究[J].廣西植物,2004,24(5):396-401.
[2]陳 亮,楊亞軍,虞富蓮,等.茶樹種質資源描述規范和數據標準[M].北京:中國農業出版社,2005.
[3]王 慶,羅軍武,張 征,等.青山野生茶樹資源生物堿及兒茶素組分研究[J].湖南農業科學,2013,(05):14-16,20.
[4]毛清黎,施兆鵬,李 玲,等.茶葉兒茶素保健及藥理功能研究進展[J].食品科學,2007,28(2):584-588.
[5]尤 新.綠茶提取物的功能和發展狀況[J].食品與生物技術學報,2010,29(3):321-325.
[6]宛曉春.茶葉生物化學[M].北京:中國農業出版社,2007.
[7]陳宗懋.中國茶經[M].上海:上海文化出版社,1992:101-109.
[8]李家賢,黃華林,何玉媚,等.高茶多酚茶樹品種的生化成分與品質性狀研究[J].廣東農業科學,2009,(10):16-18,25.
[9]江昌俊.茶樹育種學[M].北京:中國農業出版社,2011.
[10]楊亞軍.品種間茶多酚含量差異及其與茶葉品質關系的探討[J].中國茶葉,1989(5):8-10.
[11]楊亞軍,虞富蓮,陳 亮,等.茶樹優異資源評價與遺傳穩定性研究[J].茶葉科學,2003 23(增):1-8.